Arbeiten mit Wärmeleitpasten Perfekt dosiert gegen schädliche Hitze

Aufgrund immer kleinerer Bauformen und höherer Leistungsdichten wird die gezielte Wärmeabfuhr auf der Leiterplatte oder bei thermisch hoch belasteten Bauteilen immer wichtiger. Dies lässt sich beispielsweise mit Wärmeleitpasten erreichen. Wie lassen sie sich reproduzierbar und genau applizieren?

Seitens der Materialhersteller werden für die kontrollierte Wärmeableitung an elektronischen Baugruppen spezielle, mit Füllstoffen und Additiven angereicherte, thermisch leitende Materialien angeboten. Darunter fallen zum Beispiel wärmeleitende Klebstoffe, Vergussmassen oder Gap-Filler. Den Wärmetransfer gewährleisten bei diesen Materialien dabei oft Feststoffpartikel (metallisch, keramisch oder organisch), die mit ihren Materialeigenschaften die Wärmeleitfähigkeit für das Medium insgesamt gezielt erhöhen.

Allerdings führen diese Partikel bei den Wärmeleitpasten zu stark abrasiven Eigenschaften. Die Feststoffpartikel müssen bei der Dosierung als Bestandteile des Mediums mit transportiert werden, stellen aber hinsichtlich mechanischer Belastung und Verschleiß ungleich höhere Anforderungen an die Materialzuführungs- und Dosiersysteme im Vergleich zur Dosierung rein pastöser, ungefüllter Medien.

Des Weiteren weisen Wärmeleitpasten eine sehr hohe Dichte von bis zu 4 g/cm³ auf, sodass beim Materialtransport aufgrund der erforderlichen hohen Beschleunigungsmomente eine kontinuierlich arbeitende Dosiertechnologie erhebliche Vorteile hinsichtlich mechanischer Beanspruchung und letztendlich der Dosiergenauigkeit gegenüber einfacheren Systemen bietet.

Darüber hinaus muss man bei der Dosierung von Wärmeleitpaste ein Sedimentieren der Füllstoffe und das Entmischen von Bindemittel und den eingesetzten Funktionsmaterialien der Pasten verhindern, um gleichbleibende Produkteigenschaften für einen qualitativ hochwertigen Prozess zu gewährleisten. Dieser Effekt der Sedimentation ist in Bild 1 dargestellt. Der Sedimentationseffekt kann in einer Dosieranlage in erster Linie ebenfalls durch einen gleichmäßigen Materialtransport unter Vermeidung von Druckschwankungen und auf einem generell niedrigen Druckniveau verhindert werden.